DE8229382U1

DE8229382U1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE8229382U1
Application number: DE19828229382
Authority: DE
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1982-10-20
Filing date: 1982-10-20
Publication date: 1984-04-26
Also published as: FR2534979A1; GB8327918D0; DE3334697A1; BR8305771A; GB2128689A

Description

ZAHNRADFABRiK ί?RiEDRICHSHAFEN i'ZS/fa-hg

Aktiengesellschaft Akte 5844 DE/F

Friedrichshafen 3 06.iÖ.1982

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe nach dem Oberbegriff f

des Anspruchs 1. I

Derartige Kolbenpumpen werden beispielsweise als Sekundär- f

pumpen verwendet zur Schmierung und Kühlung von Getrieben oder f Motoren, wenn diese Aggregate nicht von ihrer Primärseite, sondern von ihrer Sekundärseite her angetrieben werden. Dabei wird die Sekundärpumpe von der Getriebeabtriebsseite angetrieben, während die

Primärpumpe motorabhängig angetrieben wird. Außerdem sollen Sekun- ^

därpumpen einen zum Schalten einer hydraulischen Kupplung erforder- f

liehen Öldruck erzeugen, um beispielsweise die Antriebsmaschine ;

vom Sekundärteil her zu starten. Betriebszustände dieser Art sind |

möglich bei Kraftfahrzeugen mit Automatgetrieben, Schienenfahrzeu- If

gen, Schiffen u. ä. f

Dieser Betriebszustand tritt dann ein, wenn z. B„ bei einem Schiffsantrieb mit einer Doppel- oder Mehrmotorenanlage eine An- ,,

triebsanlage abgestellt wird und der Propeller der abgestellten | Motorenanlage mitdreht und somit auch der Sekundärteil des Ge- f^; triebes. Wenn dieser Betriebszustand über längere Zeit bestehen- | bleibt, muß das Getriebe mit Schmieröl versorgt werden und unter ft

i Dn.ständen muß dieses Schmieröl auch gekühlt werden. |

Ein weiterer Anwendüngsfall kann ebenfalls bei einem Schiffs- f antrieb auftreten. Liegt ein Schiff beispielsweise in einem Gewk-s- §| ser mit starker Strömung, so wird der Propeller angetrieben, was ' schließlich zum Antrieb des Getriebe-Sekundärteiles führt. Dies könnte verhindert werden durch eine Feststellbremse, die auf die Propellerwelle wirkt. Der technische Aufwand hierfür ist jedoch erheblich, da eine besondere Steuerung der Bremse erforderlich ist, mit der ein unbeabsichtigtes Einschalten der Bremse bei eingeschalteter Getriebekupplung verhindert werden kann. Wird ein Schiff geschleppt, so kann die Feststellbremse nicht betätigt werden, da bei einer solchen Schleppfahrt ein festgehaltener Propeller einen zu großen Widerstand erzeugen würde. Auch hierbei muß das Getriebe

t t (

• · I»

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN TZS/fa-hg

Aktiengesellschaft Akte 5844 DE/F

Friedrichshäfen 4 06.10.1982

deshalb bei einem Sekündärbetrieb wegen der stillstehenden, motorgetriebenen Primärpumpe von einer abtriebsseitig angetriebenen Sekundärpampe geschmiert und gekühlt werden.

Bei bekannten Einrichtungen sind die Primärpumpe und die Sekundärpumpe immer in Betrieb, wenn die Primär- und die Sekundärseite des zu bedienenden Aggregates gekuppelt sind. Um die Leistungsaufnahme der Sekundärpumpe in diesem Betriebszustand herabzusetzen, wird beispielsweise bei einem Schiffsantrieb ein Umschaltventil vorgesehen, durch das - bei fördernder Primärpümpe das von der Sekundärpumpe geförderte öl nahezu drucklos in den Behälter zurückfließt. Eine solche Pumpe wird bei einem Dauerbetrieb verschleißen, auch wenn kein Druck erzeugt wird. Die Pumpe muß deshalb auf die gesamte Lebensdauer des Getriebes ausgelegt sein, obwohl sie nur für einen Bruchteil der Gesamtbetriebszeit in Funktion ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenpumpe zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Pumpen als Sekundärpumpe ohne im Vergleich zu der abverlangten Leistung unangemessene Leistungsverluste und ohne' unnötigen Energieverbrauch eine sichere Ölversorgung für Schmier- -und Kühlkreisläufe der Schälteinrichtungen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Durch eine Einrichtung nach Anspruch 1 kann der Förderkolben bei Verwendung der Kolbenpumpe als Sekundärpumpe durch den Druck der Primärpümpe von dem Hubelement abgehoben werden, so daß die Sekundärpumpe bei fördernder Primärpumpe nicht fördert. Bei fehlendem Druck der Primärpumpe wird der Förderkolben durch seine Feder an das Hubelement angelegt und die Sekundärpumpe fördert bei Sekundärbetrieb über ihr Drucksteuerorgan in den ölkreislauf des zu bedienenden Aggregates. Vorteilhaft ist hierbei auch, daß

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN TZS/fä-hg

Aktiengesellschaft ^M⁸Jl ?5£l

Friedrichshafen 5

ein Festsetzen des Förderkolbens wie auch der Steuerorgane infolge von Verharzung des Öls selbst nach langer Betriebszeit nicht erfolgen kann, da nach jedem Abstellen der Antriebsmaschine der Kölbenmechanismüs in seine Ausgangsposition zurückgeht _t

Besonders zweckmäßig läßt sich eine solche Einrichtung erreichen durch die Anordnung eines Druckraumes, der direkt an die dem Hubelement benachbarte Stirnfläche des Förderkolbens angrenzt und über ein Rückschlagventil vom Druck der Primärpümpe beaüfschlagbar ist. In vorteilhafter Weise werden die beiden Rückschlagventile, die den ölstrom von dem Saug-/Druckraum zu dem Druckanschluß bzw. von dem Druckanschluß zu dem Kolbenraum ermöglichen, einen Gegenstrom jedoch verhindern, durch eine gemeinsame Druckfeder in Schließrichtung beaufschlagt. Dadurch ist eine gedrängte Bauweise möglich.

Ein besonderer Vorteil der als Sekundärpumpe verwendeten erfindungsgemäßen Kolbenpumpe wird erreicht durch die kostengünstige Leichtbauausführung, in der die Pumpe ausgeführt sein kann, da sie nur während eir.es Bruchteils der Lebensdauer des zu bedienenden Aggregates arbeiten muß.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Pumpe.

In einem Pumpengehäuse 1 ist ein als Saug- und Druckkolben wirkender Förderkolben 2 verschiebbar geführt. Der Förderkolben 2 weist an seiner einen Stirnfläche einen Stößel 3 auf, der mit einem Hubelement 4 zusammenwirkt, das beispielsweise in der Form eines Exzenters oder eines Nockens auf der Sekundärseite eines Getriebes angeordnet ist. Der Förderkolben 2 wird mit seinem Stößel 3 durch eine Druckfeder 5 gegen das Hubelement 4 gedruckt. Dazu stützt sich die Druckfeder 5 an einem in dem Pumpengehäuse 1 festliegenden Anschlagring 6 ab.

ZAHNRADFÄBRIK FRiBDRICHSHAFEN ' " TzS/fa-hg

Aktiörigesei!schaft Akte 5844 DB/F

Friedrishshafen 6 06,10^1982

Das Pumpengehäuse Weist einen Säüganschlüß 7 Und einen Drückanschluß 8 auf. Der Sauganschluß 7 steht über ein als Plattenventil 9 ausgebildetes Ansaugsteuerorgan mit einem Raum 10 in Verbindung, der die Drückfeder 5 enthält und gleichzeitig als Saug- und Druckraum dient. Zwischen diesem Saug~/Druckraum 10 Und dem Druckänschluß 8 ist ein in Richtung zum Druckanschluß 8 öffnendes Rückschlagventil 11 angeordnet. Das Rückschlagventil 11 ist als Kolbenventil ausgebildet, dessen Steuerkolben 12 durch eine Drückfeder 13 in seine Schließstellung beaufschlagt ist.

Angrenzend an die dem Saug-/Druckraüm 10 gegenüberliegende Stirnseite des Förderkolbens 2 ist ein Kolbenraum 14 angeordnet, der über einen in dem Pumpengehäuse 1 angeordneten Verbindungskanal 15 mit dem Druckanschluß 8 verbunden werden kann. In dem Verbindungskanal 15 ist ein in Richtung auf den Kolbenraum 14 aufsteuerbares Rückschlagventil 16 angeordnet. Das Rückschlagventil 16 wird durch dieselbe Druckfeder 13 in seine Schließrichtung beaufschlagt wie das Rückschlagventil 11. Das Rückschlagventil 16 ist im Ausführungsbeispiel als Kegelventil ausgebildet, dessen Ventilsitz 17 an dem Steuerkolben 12 des Rückschlagventils 11 ausgebildet ist. Das Rückschlagventil 16 kann auch als Plattenventil oder als Kugelventil ausgebildet sein.

Der Steuerkolben 12 des Kolbenventils 11 weist eine öffnung 18 auf, die in einer Stellung des Steuerkolbens 12, in der die Verbindung von dem Saug-/Druckraum 10 zu dem Druckanschluß 8 gesperrt ist, eine Verbindung von dem Druckanschluß 8 zu dem Kolbenraum 14 über das Rückschlagventil 16 und den Verbindungskanal 15 ermöglicht. Die öffnung 18 ist bei verschobenem Steuerkolben 12 verschlossen.

An den Sauganschluß 7 ist ein nicht dargestellter Behälter angeschlossen. An den Druckanschluß 8 ist ein nicht dargestellter ölkreislauf für die Schmierung, Kühlung und Schaltung des von der Kolbenpumpe zu bedienenden Aggregates angeschlossen. In diesen ölkreislauf fördert auch eine ebenfalls nicht dargestellte Primärpumpe, die direkt von einer Antriebsmaschine angetrieben ist.

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICESHAFEN TZS/fa-hg

Aktiengesellschaft . Akte 5844 DE/F

Friedrichshafen 7 06.10.1982

Im Neutralzustand wird der Stößel 3 durch die Druckfeder 5 an das Hubelement 4 angedrückt. Beim Starten der Antriebsmaschine wird der von der Primärpumpe erzeugte Öldruck dem Druckanschluß 8 zugeführt. Das Rückschlagventil 16 wird gegen die Kraft seiner Druckfeder 13 geöffnet und der Öldruck der Primärpumpe wirkt in dem Kolbenraum 14 auf den Förderkolben 2. Dadurch wird der Förderkolben 2 mit dem Stößel 3 gegen die Kraft seiner Druckfeder 5 ver- j schoben, so daß der Förderkolben 2 mit dem Stößel 3 von dem Hub- |' element abhebt. Dadurch ist die Kolbenpumpe außer Betrieb. f

Wird nun die Antriebsmaschine abgestellt, so erzeugt die Prinukrpumpe keinen Druck mehr und der Förderkolben 2 wird durch die Kraft seiner Druckfeder 5 wieder so weit verschoben, bis der Stößel 3 an dem Hubelament 4 anliegt. Zur schnellen Entleerung des Kolbenraumes 14 ist zwischen diesem und dem dem Pumpengehäuse benachbarten Getriebegehäuse eine Entlüftungsbohrung 19 angeordnet. <

Wird das Getriebe und damit das Hubelement 4 von der Sekundärseite angetrieben, so bleibt durch die Druckfeder 13 das Rückschlagventil 16 geschlossen. Der Förderkolben 2 saugt aus dem Sauganschluß 7 über das Plattenventil 9 öl an. Beim Druckhub des Förderkolbens 2 entsteht in dem Saug-/Druckraum 10 der gewünschte Arbeitsdruck, der den Steuerkolben 12 gegen die Kraft der Feder 13 verschiebt. Dadurch wird eine Verbindung geöffnet von dem Saug-/ Druckraum 10 zu dem Druckanschluß 8. Die Verbindung von dem Druckanschluß 8 zu dem Rückschlagventil 16 durch die Öffnung 18 wird durch den verschobenen Steuerkolben 12 geschlossen. Dadurch ist keine Verbindung möglich zwischen dem Druckanschluß 8 und dem Kolbenraum 14. Die Kolbenpumpe fördert also in diesem Betriebszustand von dem Sauganschlüß 7 über den Druckanschluß 8 in den ölkreislauf des ZU bedienenden Aggregates. ,

• > I · Il I ι , I Ii

IHl (III Il Il n

t « ■

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN ' TZS/fa-hg

Aktiengesellschaft Akte 5844 DE/F

Friedrichshafen 06.10.1982

Bezugszeichen

1	Pumpengehäuse
2	Förderkolben
3	Stößel
4	Hubelement
5	Druckfeder
6	Anschlagring
7	Sauganschluß
8	Druckans chluß
9	Plattenventi1
10	Raum (Saug-/Druckraum)
11	Rückschlagventil
12	Steuerkolben
13	Druckfeder
14	Kolbenraum
15	Verbindungskana1
16	Rückschlagventil
17	Ventilsitz
18	Öffnung
19	Entlü ftungsbohrüng

* ' 4* H ι*

* * * ^t ta t

tr ti i

Claims

If ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN TZS/fa-hg Aktiengesellschaft Akte 5844 DE/F Friedrichshafen 06.10.1982 Kolbenpumpe Ansprff ehe

1. Kolbenpumpe, insbesondere Radialkolbenpumpe, mit wenigetens einem durch ein Hubelement betätigbaren, federbelasteten Förderkolben mit einem Sauganschluß und einem Druckanschluß, mit einem gemeinsamen Saug- und Druckraum, mit einem zwischen dem Saug-/Druckraum und dem Druckanschluß angeordneten Rückschlagventil und mit einem zwischen dem Saug-/Druckraum und dem Sauganschluß angeordneten Ansaugsteuerorgan, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abheben des Förderkolbens (2) von dem Hubelement 14) in Abhängigkeit von dem Vorhandensein eines außerhalb der Kolbenpumpe erzeugten Steuerdruckes.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß auf der dem Saug-/Druckraum (10) gegenüberliegenden Seite des Förderkolbens (2) ein Kolbenraum (14) angeordnet ist und daß der Druckanschluß (8) über ein in Richtung auf den Kolbenraum (14) aufsteuerbares Rückschlagventil (16) mit dem Kolbenraum (14) verbindbar ist.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zwischen dem Saug-/Druckraum (10) und dem Druckanschluß (8) und zwischen dem Druckanschluß (8) und dem Kolbenraum (14) angeordneten Rückschlagventile (11, 16) von einer gemeinsamen Druckfeder (13) in Schließrichtung beaufschlagt sind.

4* Kolbenpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet/ daß das zwischen dem Saug-/Druckraum (10) und dem Drückanschluß (8) angeordnete Rückschlagventil (11) als Kolbenventil ausgebildet ist.

-WHTOiStW* >..-

f ··

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN "" TZS/fa-hg

Aktiengesellschaft Akte 5844 DE/F

Friedrichshafen 2 06,10.1982

5. Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerkolben (12) des Kolbenventils (11) einen Sitz (17) für das als Kegelventil ausgebildete, zwischen dem Druckanschluß (8) und dem Kolbenraum (14) angeordnete Rückschlagventil (16) aufweist.

6. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerkolben (.2) des Kolbenventils (11) eine öffnung (18) aufweist, die in seiner Schließstellung eine Verbindung von dem Druckanschluß (8) zu dem Kolbenraum (14) ermöglicht, während der Stemerkolben (12) in seiner Offenstellung eine Verbindung von dem Druckanschluß (8) zu dem Kolbenraum (14) absperrt.